鹽地堿蓬積累甜菜紅素的抗氧化功能探討.pdf

1、甜菜紅素在繁殖器官如花瓣、雄蕊、種子和果實(shí)特定的發(fā)育階段合成；也存在于營(yíng)養(yǎng)器官中，但受環(huán)境因子的高度調(diào)控。有關(guān)甜菜紅素的早期研究，主要集中在影響其合成的相關(guān)因子方面，主要包括生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)、光照、光質(zhì)(遠(yuǎn)紅光、紅光、藍(lán)光)、溫度及營(yíng)養(yǎng)元素(K+、NO3+、PO43+、蔗糖及Cu2+)等。 鹽地堿蓬(Suaeda、salsa L．)是典型的稀鹽鹽生植物，生長(zhǎng)在黃河三角洲濱海潮間帶和洼地生長(zhǎng)的鹽地堿蓬由于受低氧、高鹽與低溫等綜合逆境脅

2、迫，在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)地上部分皆為紫紅色，而在地勢(shì)較高或距海邊較遠(yuǎn)的重鹽堿地生長(zhǎng)季地上部分皆為綠色。王長(zhǎng)泉等已鑒定潮間帶生長(zhǎng)的鹽地堿蓬積累的色素為甜菜紅素。我們把兩種表型鹽地堿蓬種子都種在溫室河砂中，其表型均為綠色，說(shuō)明甜菜紅素的積累主要是受環(huán)境因子誘導(dǎo)。作為一種真鹽生植物，鹽地堿蓬的耐鹽機(jī)理已得到了比較廣泛的研究，但有關(guān)鹽地堿蓬積累甜菜紅素的生物學(xué)意義尚未見(jiàn)報(bào)道。本論文目的是研究甜菜紅素在抗氧化方面的功能，為鹽地堿蓬的抗鹽機(jī)理提供新的依據(jù)

3、。 對(duì)鹽地堿蓬進(jìn)行低氧、不同鹽及低溫處理，以研究不同環(huán)境因子對(duì)鹽地堿蓬甜菜紅素含量的影響。結(jié)果表明：低氧處理2 h/d，處理60 d時(shí)，鹽地堿蓬莖與葉甜菜紅素含量最高；一定濃度的鹽處理對(duì)鹽地堿蓬甜菜紅含量有促進(jìn)作用，其中15 mmol/L MgSO4、20 mmol/L KCl．和CaCl2及150 mmol/L MgCl2和KNO2作用顯著。但有趣的是NaCl處理對(duì)鹽地堿蓬甜菜紅素的積累有抑制作用；低溫(4±2℃)處理4 h/

4、d，處理60 d時(shí)，甜菜紅素含量最高；相同處理對(duì)鹽地堿蓬體內(nèi)甜菜紅素合成的影響具有器官差異性，莖內(nèi)甜菜紅素含量高于葉片。這些結(jié)果表明：鹽地堿蓬甜菜紅素的合成受低氧、鹽及低溫等因子的綜合影響，其中低氧和低溫是主要因子。 在綜合處理(15 mmol/L，MgSO4、150 mmol/L MgCl2、20 mmol/L，KCl、150mmol/L KNO3、20 mmol/L CaCl2、缺氧處理2 h/d和低溫處理4 h/d)條件下

5、，莖內(nèi)H20z含量顯著高于葉，說(shuō)明過(guò)氧化氫可能是作為一個(gè)信號(hào)分子起作用的。莖與葉的DAB染色表明，H2O2對(duì)甜菜紅素的誘導(dǎo)不僅與H2O2的含量有關(guān)，可能還與H2O2的維管運(yùn)輸或分布有關(guān)。在莖的形態(tài)學(xué)上部，甜菜紅素含量低，而H2O2的含量卻高，說(shuō)明甜菜紅素的合成過(guò)程或分子結(jié)構(gòu)本身可能對(duì)H2O2存在清除作用。 無(wú)論是添加酪氨酸酶抑制劑處理，還是綜合處理?xiàng)l件下莖與葉的比較，甜菜紅素的含量皆有顯著性差異，但甜菜紅素的存在對(duì)抗氧化酶活性的

6、影響卻不盡相同。其中，APX酶活性增加，但SOD的酶活性升高或降低，而CAT酶活性則不變，說(shuō)明甜菜紅素可能對(duì)超氧陰離子亦存在清除作用。 以自然條件潮間帶生境下的紫紅色表型和綠色表型的鹽地堿蓬為實(shí)驗(yàn)材料，對(duì)二者在抗氧化酶、過(guò)氧化氫含量等方面進(jìn)行了比較研究，并對(duì)紫紅色表型鹽地堿蓬進(jìn)行外源過(guò)氧化氫處理，分析了外源H2O2濃度與葉片甜菜紅素含量的相關(guān)性。結(jié)果表明：綠色葉表型的鹽地堿蓬葉內(nèi)過(guò)氧化氫含量極顯著高于紫紅色葉表型鹽地堿蓬，而二者